Digitale Elektronik – Vom Transistor zum Speicher

Die Versuchsreihe besteht aus zwei Teilen: Im ersten Teil (3 Stunden) lernen die SchülerInnen schrittweise den Zusammenhang zwischen dezimalen und binären Zahlen kennen und wie man diese in einer 7-Segment-Anzeige darstellen kann. In Zweiergruppen wird die Schaltung für je ein Segment erarbeitet. Ziel ist es, die Zahlen 0 bis 7 auf der 7-Segment-Anzeige darzustellen, wenn am Ende alle Schaltungen zusammengeführt werden. In einem zweiten optionalen Modul (ca. 2 Stunden) bauen sie einen einfachen 1-Bit-Speicher und ein Schieberegister. Dazu bauen sie zuerst D-Latches auf, verbinden diese zu Flipflops und diese wiederum zu einem Schieberegister, mit dem schon mehrere Bits gespeichert werden können.

Dauer:

Teil 1: 3 Stunden

Teil 2: 2 Stunden

Laborführung:

Auf Wunsch bieten wir in der Pause oder am Ende des Versuchstags eine Laborführung in einem unserer Forschungslabors an, wenn es der Forschungsalltag am gebuchten Tag zulässt.

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Voraussetzungen:

Als Lehrerin oder Lehrer haben Sie die Einführung in die Versuchsreihe besucht (siehe Lehrerfortbildungen) und unterstützen uns bei der Betreuung der Klasse am Versuchstag.

Die Schülerinnen und Schüler bringen folgendes Vorwissen mit:

  • Elektrische Stromstärke und ihre Messung
  • Elektrische Spannung (= Potenzialdifferenz) und ihre Messung
  • Elektrischer Widerstand (als Quotient U/I)
  • Elektrische Stromkreise (Parallel- und Reihenschaltung)
  • LED
    • Wie funktioniert sie? (für NwT-Schülerinnen und NwT-Schüler)
    • Worauf muss man achten, wenn man sie in eine Schaltung einbaut?
  • Eventuell Arbeitsweise eines Transistors („Schleusentormodell“) (für NwT-Schülerinnen und NwT-Schüler)

Nach der Terminabsprache schicken wir Ihnen die aktuelle Version des Laborbuchs zu. Sie drucken für jeden Teilnehmer ein Exemplar aus. Vor dem Besuch im Schülerlabor lesen die SchülerInnen das Vorbereitungskapitel A durch,  lösen die Aufgaben und lernen einige Basisfunktionen mit Hilfe des Programms „Yenka“ kennen.

Am Versuchstag selbst bringt jeder Teilnehmer folgendes mit:

  • Laborbuch
  • Schreibsachen und Papier für Auswertungen
Aktuelles
9.-12.5.2017 Fortbildungen im Schülerlabor
24.09.2016 - 19.02.2017 "Spiel der Kräfte" im Kunstmuseum Stuttgart
Neu: Filme zur Ausstellung "100 Jahre Allgemeine Relativitätstheorie"